JP5640675B2

JP5640675B2 - 内燃機関の吸気装置

Info

Publication number: JP5640675B2
Application number: JP2010252443A
Authority: JP
Inventors: 章福島
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 2010-11-11
Filing date: 2010-11-11
Publication date: 2014-12-17
Anticipated expiration: 2030-11-11
Also published as: JP2012102679A

Description

この発明は内燃機関の吸気装置に係り、特に樹脂製の吸気マニホールドを形成した際に、この吸気マニホールドに取り付けた燃料系部品の車両衝突時の位置ずれ防止を図る内燃機関の吸気装置に関するものである。

内燃機関の吸気マニホールドは、軽量化やコスト低減の要求からアルミ製より樹脂製のものが増えている。

特開２００３−１２０４６７号公報

ところで、従来の内燃機関の吸気装置において、樹脂製の吸気マニホールドは、アルミ製の吸気マニホールドと比べて強度が低く、車両衝突時に亀裂が発生したり、破損する虞があるという不都合がある。
また、吸気マニホールドは、燃料噴射弁を取り付けるボス部や燃料噴射弁へ燃料を供給する燃料供給管を取り付けるボス部を備えており、これらのボス部の間に亀裂や破損が発生すると燃料噴射弁や燃料供給管の取付位置がずれ、他の部品に衝突する等の不具合が発生する可能性があった。

この発明は、樹脂製の吸気マニホールドに取り付けた燃料系部品が、車両衝突時に位置ずれすることによって生じる不具合を防止することを目的とする。

そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、サージタンク部と、このサージタンク部から各気筒に延びる複数個の分岐管と、これらの複数個の分岐管の下流端部を内燃機関本体に結合するフランジ部とを備える樹脂製の吸気マニホールドを内燃機関に取り付け、前記分岐管の下流端部に夫々燃料噴射弁の先端部を挿入する噴射弁挿入孔を有する第１ボス部を形成し、前記各燃料噴射弁に燃料を供給する燃料供給管を前記フランジ部と平行に配置し、前記フランジ部から前記分岐管側に突出するとともに気筒列方向に所定の間隔で配置される少なくとも２つの第２ボス部に前記燃料供給管を固定した内燃機関の吸気装置において、前記複数個の分岐管を連結して気筒列方向に延びるとともに、気筒列方向の両端部がそれぞれ気筒列方向最外側の分岐管の気筒列方向最外側縁部まで延びる横リブを前記複数個の分岐管の表面に配置し、前記分岐管同士を連結するとともに、前記フランジ部と前記横リブとの間の隙間を閉鎖する補強壁を前記フランジ部と前記横リブとの間に配置し、前記第１ボス部と前記横リブとを連結する一対の縦リブを前記第１ボス部の気筒列方向両側部に配置し、前記第２ボス部を前記フランジ部と前記横リブとに挟まれる領域に配置するとともに前記横リブと連結し、前記フランジ部と前記横リブとに挟まれる領域に前記縦リブと前記分岐管の表面とを連結する補強リブを配置したことを特徴とする。

この発明によれば、上記構造によって、前記分岐管の横リブより下流側の部分の強度を横リブより上流側の部分の強度と比べて相対的に向上させることができる。
これによって、車両衝突により前記分岐管に衝撃力が作用した場合、前記分岐管の横リブより上流側の部分に亀裂を生じさせ、分岐管の横リブより下流側の部分に配置される第１ボス部と第２ボス部とを保護できる。
よって、第１ボス部と第２ボス部とによって内燃機関に固定される燃料噴射弁や燃料供給配管が前記内燃機関に対して位置ずれすることを防止し、これに伴う燃料系部品の不具合を防止できる。

図１は吸気マニホールドのフランジ部の概略拡大図である。（実施例）図２は内燃機関の斜視図である。（実施例）図３は吸気マニホールドへのデリバリパイプの組付状態を示す斜視図である。（実施例）図４は吸気マニホールドの平面図である。（実施例）図５は吸気マニホールドの左側面図である。（実施例）図６は吸気マニホールドの要部断面図である。（実施例）図７は対策後の吸気マニホールドの破損状況を説明する図である。（実施例）

以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する。

図１〜図７はこの発明の実施例を示すものである。
図２及び図３において、１は内燃機関、２は樹脂製の吸気マニホールドである。
前記内燃機関１は、図２に示す如く、車両（図示せず）に横置き状態に搭載される。
このとき、前記内燃機関１は、シリンダヘッド３と、このシリンダヘッド３の上面に装着されるシリンダヘッドカバー４とを有し、内燃機関１の車両後方側に前記吸気マニホールド２を取り付け、スティフナ５によって吸気マニホルド２とシリンダヘッド３とを連結している。
そして、この吸気マニホールド２は、図２〜図６に示す如く、車両後方のダッシュパネル６近傍に位置するサージタンク部７と、このサージタンク部７に取り付けられるスロットルボディ８と、前記サージタンク部７から各気筒に延びる複数個、例えば３個の第１〜第３分岐管９ａ、９ｂ、９ｃと、これらの第１〜第３分岐管９ａ、９ｂ、９ｃの下流端部を内燃機関１本体に結合するフランジ部１０とを備えている。
また、これらの第１〜第３分岐管９ａ、９ｂ、９ｃの下流端部に夫々第１〜第３燃料噴射弁１１ａ、１１ｂ、１１ｃの先端部を挿入する第１〜第３噴射弁挿入孔１２ａ、１２ｂ、１２ｃを有する第１ボス部１３を形成し、前記第１〜第３燃料噴射弁１１ａ、１１ｂ、１１ｃに燃料を供給する燃料供給管１４を前記フランジ部１０と平行に配置し、前記フランジ部１０から前記第１〜第３分岐管９ａ、９ｂ、９ｃ側に突出するとともに気筒列方向に所定の間隔で配置される少なくとも２つの第２ボス部１５に前記燃料供給管１４を固定している。

そして、前記第２ボス部１５の前記フランジ部１０とは反対側の外周部と前記第１〜第３分岐管９ａ、９ｂ、９ｃとを気筒例方向に延びる横リブ１６によって連結する。
前記フランジ部１０と前記横リブ１６との間の隙間を補強壁１７によって閉鎖する。
前記第１〜第３噴射弁挿入孔１２ａ、１２ｂ、１２ｃの気筒列方向両側部に前記第１ボス部１３と前記横リブ１６との間を連結する縦リブ１８を配置し、前記フランジ部１０と前記横リブ１６とに挟まれる領域に前記縦リブ１８と前記第１〜第３分岐管９ａ、９ｂ、９ｃの表面とを連結する補強リブ１９を配置する構成とする。
詳述すれば、前記横リブ１６は、図１に示す如く、前記第２ボス部１５の前記フランジ部１０とは反対側の外周部と前記第１〜第３分岐管９ａ、９ｂ、９ｃとを夫々連結している。
また、前記補強壁１７は、図１及び図４に示す如く、前記フランジ部１０と前記横リブ１６との間の隙間、つまり前記第１〜第３分岐管９ａ、９ｂ、９ｃの間に現出する開口部２０の前記フランジ部１０側を閉鎖している。
なお、このフランジ部１０の外周部位には、前記内燃機関１への取付用のボルト孔２１が複数個形成される。
そして、前記縦リブ１８は、図１及び図４に示す如く、前記第１〜第３噴射弁挿入孔１２ａ、１２ｂ、１２ｃの気筒列方向両側部に夫々配置され、前記第１ボス部１３と前記横リブ１６との間を連結している。
更に、前記補強リブ１９は、図１及び図４に示す如く、前記フランジ部１０と前記横リブ１６とに挟まれる領域に配置されており、前記縦リブ１８と前記第１〜第３分岐管９ａ、９ｂ、９ｃの表面とを連結している。
従って、上記構造によって、前記第１〜第３分岐管９ａ、９ｂ、９ｃの横リブ１６より下流側の部分の強度を横リブ１６より上流側の部分の強度と比べて相対的に向上させることができる。
これによって、車両衝突により前記第１〜第３分岐管９ａ、９ｂ、９ｃに衝撃力（図６の白抜き矢印の荷重Ｆ参照。）が作用した場合、図７に太線で示す如く、前記第１〜第３分岐管９ａ、９ｂ、９ｃの横リブ１６より上流側の部分に亀裂を生じさせ、第１〜第３分岐管９ａ、９ｂ、９ｃの横リブ１６より下流側の部分に配置される前記第１ボス部１３と前記第２ボス部１５とを保護できる。
よって、第１ボス部１３と第２ボス部１５とによって前記内燃機関１に固定される前記第１〜第３燃料噴射弁１１ａ、１１ｂ、１１ｃや前記燃料供給管１４が前記内燃機関１に対して位置ずれすることを防止し、これに伴う燃料系部品の不具合を防止できる。

また、前記第１〜第３分岐管９ａ、９ｂ、９ｃの中心を通る平面Ｓから前記第２ボス部１５の上端部までの高さＨを、図６に示す如く、この平面Ｓから前記フランジ部１０の上端部までの高さと略同一高さにし、前記第２ボス部１５と前記フランジ部１０との間を他の縦リブ２２によって連結する。
従って、上記構造によって前記第２ボス部１５と前記フランジ部１０との結合剛性を高め、前記第１〜第３分岐管９ａ、９ｂ、９ｃの前記横リブ１６より下流側の部分の強度をこの横リブ１６より上流側の部分の強度に対してさらに向上させることができる。
よって、前記第１〜第３分岐管９ａ、９ｂ、９ｃの前記横リブ１６より下流側の部分に亀裂や破損が生じることをより確実に防止できる。

追記すれば、前記吸気マニホールド２において、図６に示す如く、前記第２ボス部１５の前記フランジ部１０と反対側の端部を通り前記フランジ部１０と平行な平面を片側の端面Ａとするとともに、前記フランジ部１０のフランジ面をもう一方の端面Ｂとし、端面Ａと端面Ｂに挟まれた区間を前記横リブ１６や前記縦リブ１８、前記補強リブ１９、他の縦リブ２２からなる格子状のリブで補強している。
これにより、車両衝突等により大きな荷重Ｆがかかった場合に、前記吸気マニホールド２は、端面Ａとポート接合部のいずれか１点が破壊起点となり、また亀裂の伝播も強度の低い溶着部に向かって補強の無い部位を伝って進行していくため、端面Ａ−Ｂ間に破損は伝播せず、車両衝突後も燃料供給管は確実に保持される。
また、前記吸気マニホールド２の部分的な補強のみであるため、前記スロットルボディ８を含む吸気系の振動には殆ど影響を与えることがなく、吸気系の振動が増加するといった２次的な問題の発生も抑えることができる上、樹脂材の増量のみで対応可能なため、コスト・重量増も抑えることが可能である。

なお、この発明は上述実施例に限定されるものではなく、種々の応用改変が可能である。

例えば、この発明の実施例に開示したものは、破損形態のコントロールに関する技術であるため、吸気マニホールドに直接燃料供給管を固定しない構成のものでも適用可能である。

１内燃機関
２樹脂製の吸気マニホールド
３シリンダヘッド
４シリンダヘッドカバー
５スティフナ
６ダッシュパネル
７サージタンク部
８スロットルボディ
９ａ、９ｂ、９ｃ第１〜第３分岐管
１０フランジ部
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ第１〜第３燃料噴射弁
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ第１〜第３噴射弁挿入孔
１３第１ボス部
１４燃料供給管
１５第２ボス部
１６横リブ
１７補強壁
１８縦リブ
１９補強リブ
２０開口部
２１ボルト孔
２２他の縦リブ
Ｓ第１〜第３分岐管の中心を通る平面
Ｈ平面Ｓから第２ボス部の上端部までの高さ

Claims

サージタンク部と、このサージタンク部から各気筒に延びる複数個の分岐管と、これらの複数個の分岐管の下流端部を内燃機関本体に結合するフランジ部とを備える樹脂製の吸気マニホールドを内燃機関に取り付け、前記分岐管の下流端部に夫々燃料噴射弁の先端部を挿入する噴射弁挿入孔を有する第１ボス部を形成し、前記各燃料噴射弁に燃料を供給する燃料供給管を前記フランジ部と平行に配置し、前記フランジ部から前記分岐管側に突出するとともに気筒列方向に所定の間隔で配置される少なくとも２つの第２ボス部に前記燃料供給管を固定した内燃機関の吸気装置において、前記複数個の分岐管を連結して気筒列方向に延びるとともに、気筒列方向の両端部がそれぞれ気筒列方向最外側の分岐管の気筒列方向最外側縁部まで延びる横リブを前記複数個の分岐管の表面に配置し、前記分岐管同士を連結するとともに、前記フランジ部と前記横リブとの間の隙間を閉鎖する補強壁を前記フランジ部と前記横リブとの間に配置し、前記第１ボス部と前記横リブとを連結する一対の縦リブを前記第１ボス部の気筒列方向両側部に配置し、前記第２ボス部を前記フランジ部と前記横リブとに挟まれる領域に配置するとともに前記横リブと連結し、前記フランジ部と前記横リブとに挟まれる領域に前記縦リブと前記分岐管の表面とを連結する補強リブを配置したことを特徴とする内燃機関の吸気装置。
前記第２ボス部の気筒列方向の両側部に配置されるとともに、前記第２ボス部と前記フランジ部とを連結する他の縦リブを配置したことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の吸気装置。